VRU装置出口碳氢化合物的测量方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种VRU装置出口碳氢化合物的测量方法，包括以下步骤：在VRU装置的进口管路内设置两个横向分支，所述两个横向分支内分别设置有超声发生器、超声接收器；在VRU装置的出口管路内设置红外分析仪；计算超声脉冲在进口管路内的气流中的传输速度；计算VRU装置进口管路内的气流中碳氢化合物的浓度：计算VRU装置进口管路内的气流的体积流量；令红外分析仪向所述VRU装置出口管路内的气流发出红外脉冲，并根据接收的红外脉冲的衰减信号计算VRU装置出口管路内的碳氢化合物的排放浓度Emission

【技术实现步骤摘要】
VRU装置出口碳氢化合物的测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及油气
，更具体地，涉及一种VRU装置出口碳氢化合物的测量方法及系统。

技术介绍

[0002]VRU装置(油气回收装置)是一种用于卡车、火车或船舶加注汽油、柴油等液体碳氢化合物产品时，控制碳氢化合物排放的装置。
[0003]液体碳氢化合物的灌装是通过将产品泵入卡车、火车或轮船的空罐(充满空气)中进行的。一旦液体碳氢化合物进入油罐，它就会挥发，并根据它的真实蒸汽压和温度来饱和充满空间。只要液体碳氢化合物在油罐内，容器内的压力就会升高，使安全阀打开；油气被专用管道从油罐顶部空间带走。每个装车岛的油气管线都被收集起来送到VRU装置，并回收碳氢化合物，排出洁净的空气。
[0004]VRU装置排放气流的典型组成主要是空气、碳氢化合物(如C3、C4)和少量的高碳氢化合物。气流的组成(根据排出VRU装置的流体的每标准立方米中碳氢化合物的质量)，按照美国能源学会于一九九九年三月出版的刊物《Procedures for the reclaim of duty on recovered vapour at duty suspended installations》中所描述的方法，可以根据丁烷百分比浓度的函数来评估。
[0005]由于VRU装置出口的体积流量是入口体积流量和入口碳氢化合物浓度的函数，因此很难测量VRU装置出口的碳氢化合物的量。由于多种原因，测量VRU装置进气管道的体积流量和碳氢化合物组成是非常困难的。第一个困难是根据液体产品的装载速率，VRU装置进气流量在时间上连续变化，范围很广(从0到几百m3/h)，可以是层流或湍流。此外，油气中的碳氢化合物的浓度在时间上连续变化。最后，测量装置允许的压降必须保持在10毫巴以下，通常是5毫巴，而且测量必须在大气温度和压力下进行。由于出口流量是进口流量及其碳氢化合物浓度的函数，同样的考虑也适用于出口流量和碳氢化合物浓度。
[0006]VRU装置的排放水平测量，传统系统使用红外分析仪、FID或气相色谱法，可以测量在“正常”条件每立方米排放数量(g/Nm3)。这种测量不足以建立从VRU装置中排出的碳氢化合物的质量流量，因为流体的体积流量是未知的。

技术实现思路

[0007]本专利技术为解决现有技术无法测量VRU装置出口碳氢化合物质量流量的技术缺陷，提供了一种VRU装置出口碳氢化合物的测量方法。
[0008]为实现以上专利技术目的，采用的技术方案是：
[0009]VRU装置出口碳氢化合物的测量方法，包括以下步骤：
[0010]在VRU装置的进口管路内设置两个横向分支，所述两个横向分支内分别设置有超声发生器、超声接收器；
[0011]在VRU装置的出口管路内设置红外分析仪；
[0012]令所述超声发生器发出超声脉冲，所述超声脉冲穿过进口管路内的气流后被超声接收器接收；通过超声发生器发出超声脉冲的时刻、超声接收器接收超声脉冲的时刻、超声发生器与超声接收器之间的设置间距计算超声脉冲在进口管路内的气流中的传输速度；
[0013]计算VRU装置进口管路内的气流中碳氢化合物的浓度：
[0014]Conc
HC_inlet
＝(k1
×
u
sample
+k2)/100
[0015]Conc
HC_inlet
为计算的VRU装置进口管路内的气流中碳氢化合物的浓度，k1为第一比例常数，k2为第二比例常数，实际计算值取决于介质品种；u
sample
为超声脉冲在VRU装置进口管路内的气流中的传输速度；
[0016]计算VRU装置进口管路内的气流的体积流量；
[0017]令红外分析仪向所述VRU装置出口管路内的气流发出红外脉冲，并根据接收的红外脉冲的衰减信号计算VRU装置出口管路内的碳氢化合物的排放浓度Emission
HC
；
[0018]计算VRU装置出口管路内的气流中空气的体积流量：
[0019]VolumetricFlow
air
＝VolumetricFlow
inlet_sample
×
(1
‑
Conc
HC_inlet
)
[0020]其中VolumetricFlow
air
为计算得到的VRU装置出口管路的气流中空气的体积流量；VolumetricFlow
inlet_sample
为VRU装置进口管路内的气流的体积流量；
[0021]计算VRU装置出口管路内的气流中碳氢化合物的质量流量：
[0022]MassFlow
HC
＝VolumetricFlow
air
×
Emission
HC
/1000
[0023]其中MassFlow
Hc
为VRU装置出口管路内的气流中碳氢化合物的质量流量。
[0024]优选地，所述k1的数值范围为
‑
0.787～
‑
0.815。
[0025]优选地，所述k2的数值范围为269.2～273.8。
[0026]同时，本专利技术还提供了一种VRU装置出口碳氢化合物的测量系统，其具体的方案如下：
[0027]VRU装置出口碳氢化合物的测量系统，包括处理器及与所述处理器电连接的超声发生器、超声接收器、红外分析仪，所述超声发生器、超声接收器分别设置于所述VRU装置的进口管路的两个横向分支内，所述红外分析仪设置于VRU装置的出口管路内；
[0028]处理器令所述超声发生器发出超声脉冲，所述超声脉冲穿过进口管路内的气流后被超声接收器接收；处理器通过超声发生器发出超声脉冲的时刻、超声接收器接收超声脉冲的时刻、超声发生器与超声接收器之间的设置间距计算超声脉冲在进口管路内的气流中的传输速度；
[0029]处理器计算VRU装置进口管路内的气流中碳氢化合物的浓度：
[0030]Conc
HC_inlet
＝(k1
×
u
sample
+k2)/100
[0031]Conc
HC_inlet
为计算的VRU装置进口管路内的气流中碳氢化合物的浓度，k1为第一比例常数，k2为第二比例常数，实际计算值取决于介质品种；u
sample
为超声脉冲在VRU装置进口管路内的气流中的传输速度；
[0032]处理器计算VRU装置进口管路内的气流的体积流量；
[0033]处理器令红外分析仪向所述VRU装置出口管路内的气流发出红外脉冲，并根据接收的红外脉冲的衰减信号计算VRU装置出口管路内的碳氢化合物的排放浓度Emission
HC
；
[0034]处理器计算VRU装置出口管路内的气流中空气的体积流量：
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.VRU装置出口碳氢化合物的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：在VRU装置的进口管路内设置两个横向分支，所述两个横向分支内分别设置有超声发生器、超声接收器；在VRU装置的出口管路内设置红外分析仪；令所述超声发生器发出超声脉冲，所述超声脉冲穿过进口管路内的气流后被超声接收器接收；通过超声发生器发出超声脉冲的时刻、超声接收器接收超声脉冲的时刻、超声发生器与超声接收器之间的设置间距计算超声脉冲在进口管路内的气流中的传输速度；计算VRU装置进口管路内的气流中碳氢化合物的浓度：Conc
HC_inlet
＝(k1
×
u
sample
+k2/100Conc
HC_inlet
为计算的VRU装置进口管路内的气流中碳氢化合物的浓度，k1为第一比例常数，k2为第二比例常数，实际计算值取决于介质品种；u
sample
为超声脉冲在VRU装置进口管路内的气流中的传输速度；计算VRU装置进口管路内的气流的体积流量；令红外分析仪向所述VRU装置出口管路内的气流发出红外脉冲，并根据接收的红外脉冲的衰减信号计算VRU装置出口管路内的碳氢化合物的排放浓度Emission
HC
；计算VRU装置出口管路内的气流中空气的体积流量：VolumetricFlow
air
＝VolumetricFlow
inlet_sample
×
(1
‑
Conc
HC_inlet
)其中VolumetricFlow
air
为计算得到的VRU装置出口管路的气流中空气的体积流量；VolumetricFlow
inlet_sample
为VRU装置进口管路内的气流的体积流量；计算VRU装置出口管路内的气流中碳氢化合物的质量流量：MassFlow
HC
＝VolumetricFlow
air
×
Emission
HC
/1000其中MassFlow
HC
为VRU装置出口管路内的气流中碳氢化合物的质量流量。2.根据权利要求1所述的VRU装置出口碳氢化合物的测量方法，其特征在于：所述k1的数值范围为
‑
0.787～
‑
0.815。3.根据权利要求2所述的VRU装置出口碳氢化合物的测量方法，其特征在于：所述k2的数值范围为269.2～273.8。4.一种VRU装置出口碳氢化合物的测量系统，其特征在于：包...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡，
申请(专利权)人：广州世品环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：